Pratica 6 - Ortoscopia I: Observação dos Minerais a Nicóis Cruzados: Cores de Interferência, Carta de Cores, Posição e Ângulo de Extinção.

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Aula Prática no 6 
 
Tema: Ortoscopia I: Observação dos Minerais a Nicóis Cruzados: Cores de 
Interferência, Carta de Cores, Posição e Ângulo de Extinção. 
 
O sistema ortoscópico 
O sistema ortoscópico é constituído pelo uso de todas a peças ópticas utilizadas 
no sistema à luz natural mais o analisador, ou seja é o estudo dos minerais sob nicóis 
cruzados – ou com o analisador inserido na passagem óptica da luz. 
 
Cores de interferência e a carta de cores 
A cor de interferência provocada por uma seção de mineral, à nicóis cruzados, é 
devida a diferença de percurso, ou atraso, Δ, promovida pelo mineral aos dois conjuntos 
de onda que o atravessam vibrando em planos perpendiculares entre si. 
 
A cor de interferência, ou atraso, Δ, é dada pela expressão: 
 
Δ = e ( N - n )  
 
e= espessura do mineral, N= índice de refração maior (ou do raio lento) n= índice de 
refração menor (ou do raio rápido), N - n= birrefringência do mineral (as vezes 
representada por δ) . 
Atenção: 
Observe que para minerais uniaxiais: 
 + : N= nε e n= nω, com a birrefringência (N-n)= nε-nω 
 -: N= nω e n=nε, então a birrefringência (N-n) será (nω-nε) 
 
Para os minerais biaxiais teremos sempre: 
N= nγ e n= nα e a birrefringência (N-n) será igual a nγ- nα 
 
As cores de interferência produzidas por uma diferença de percurso (Δ) entre 0 e 550 mμ, 
são chamadas de cores de interferência de 1a ordem, Δ entre 550 e 1100 mμ de 2a 
ordem, Δ entre 1100 e 1650 mμ de 3a ordem, ... 
Esta seqüência de cores de interferência produzidas pelos valores crescentes de Δ, 
constitui a Carta de Cores de Interferência. 
 
 
 
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 Na carta de cores, verifica-se que uma certa cor se repete várias vezes como: 
 
Atraso (Δ) em mμ Cor Ordem 
260 Amarela 1a 
890 Amarela 2a 
1440 Amarela 3a 
 
Observando agora a carta de cores responda (abaixo é apresentada sua estrutura) 
9 Quais são as cores de interferência e respectivos atrasos (Δ) em mμ que são 
observadas apenas em 1a ordem? R: ______________________________________ 
 
9 Qual é a cor de interferência que é observada em todas as ordens com exceção da 1a 
? R: __________________________________________________________ 
9 Qual é a única cor observada em todas as ordens? R: _____________________ 
d- Qual é a cor de interferência que marca a divisão das ordens, na carta de cores? 
R: ____________________________________________________________ 
A repetição das cores de interferência se deve ao fato que a interferência da luz 
diminui de intensidade quando o atraso de dois raios de luz produzidos pelo mineral, for 
um múltiplo inteiro de comprimentos de onda. 
Observe que cores de interferência que se repetem nas diferentes ordens, aquelas 
de ordem superior são mais brilhantes e com matizes mais fracas do que aquelas de 
ordem mais baixa. (Veja o exemplo do vermelho, amarelo e verde) 
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9 Na carta de cores o que significam os valores encontrados na: 
Ordenada: ____________________________________________ 
Abcissa: ______________________________________________ 
Diagonal: _____________________________________________ 
 
9 Utilizando da expressão  e da carta de cores responda: 
 Qual será a cor de interferência e o valor de Δ, de um mineral com espessura de 0,03 
mm e uma birrefringência de 0,020? Lembre-se que 1 mm = 106 mμ. 
R:___________________________________________________________________ 
 
9 O Quartzo é um mineral anisotrópico, uniaxial positivo (ne > no), com birrefringência 
igual a 0,009. Qual é a cor de interferência e o atraso (Δ em mμ) observado em seções 
prismáticas com as seguintes espessuras: (Verifique primeiro o resultado na carta de 
cores e depois faça os cálculos) 
Espessura em 
mm 
Cor de Interferência Δ em mμ 
0,01 
0,02 
0,03 
0,04 
0,05 
0,06 
Lembre-se: 1 mm = 106 mμ. 
 
Conclusão: No caso do exemplo - tendo-se um fragmento de uma espécie mineral, 
com uma certa orientação óptica, as diferentes cores de interferência que o 
mesmo apresenta resultam de diferentes ________________________________ 
9 Verifique agora na prática o que você concluiu o acima observando em uma das 
lâminas da série 1241-1250, cujo único mineral presente é o quartzo. Observe que, em 
um mesmo cristal, franjas que possuem a mesma cor tem a mesma espessura. 
 
9 Faça um esquema dos cristais de quartzo da lâmina observada, 
mostrando o exposto acima. Contemple seu esquema com 
características que permitam você responder as questões abaixo: 
9 Seria possível identificar qual é o cristal que apresenta maior 
espessura? Qual seria ela? R: ________________ mm. 
 
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9 Observando um cristal qualquer de quartzo, na 
lâmina dada, através das cores de interferência, 
tente identificar sua forma tridimensional. Ex: 
 
9 Represente a forma determinada, em perfil, no 
quadro ao lado. 
 
Esquema 
 
 
 
 
 
Cores de interferência anômalas 
Cores de interferência anômalas são aquelas cuja matiz não se compara a nenhuma 
daquelas observadas na carta de cores. 
Podem ser causadas por dois motivos: 
1- Minerais que apresentam cor natural muito forte 
Veja este caso: 
9 O mineral aegirina, observado na seção delgada de aegirina sienito da série 821-830, 
apresenta uma cor natural verde muito intensa. Com isso as cores de interferência 
observadas serão sempre adicionadas a esta cor natural do mineral, no caso imprimindo 
tonalidades esverdeadas. 
9 Represente nos esquemas abaixo, a cor natural do mineral e no outro, as cores de 
interferência encontradas. Procure observar que nas bordas dos cristais, onde a 
espessura tende a ser menor, a influência da cor natural do mineral é minimizada e as 
cores de interferência se aproximam daquelas observadas na carta de cores. 
 
cor natural – nicóis descruzados 
 
 
cores de interferência – nicóis cruzados 
 
 
2- Minerais com dispersão variada dos índices de refração: existem alguns minerais que 
apresentam valores discrepantes dos índices de refração para diferentes comprimentos 
de onda que compõem a luz branca que incide em um mineral . Esta dispersão nos 
índices de refração dos raios rápido e lento que deixam o mineral, pode ser muito grande 
ou muito pequena. No último caso o mineral poderá ter comportamento de uma 
substância isótropa para certos comprimentos de onda, ou seja, as cores 
correspondentes serão completamente absorvidas pelo cristal. Com isso, estes 
comprimentos de onda que faltarão na composição espectral da luz branca (da luz 
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incidente no mineral), levarão ao surgimento de tonalidades de cores diferentes daquelas 
observadas na carta de cores. 
 
 
9 Veja o exemplo de um mineral denominado clorita observado na 
seção delgada da série 2608-2617 onde as cores anormais são 
devidas a tonalidades azuis-arroxeadas assumidas pela forte 
absorção destes comprimentos de onda pelo mineral. Represente no 
esquema ao lado, a morfologia dos cristais de epidoto e compare as 
cores de interferência anômalas com aquelas da carta de cores. 
 
 
 
Posição de extinção 
Um mineral anisotrópico observado a nicóis cruzados, com o a rotação da platina 
em certa posição mostra-se escurecido (de cor preta)ou Δ=0. Esta situação é chamada 
de posição de extinção. 
 
 
 
 
Isto ocorre porque a suas duas direções de vibração 
(raios rápido e lento – em branco na figura), coincidem 
com as direções de vibração do polarizador (P-P) e 
analisador (A-A). 
 
 
 
 
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Ângulo de extinção 
Ângulo de extinção (ε) é aquele formado entre uma direção cristalográfica qualquer como: 
traços de clivagem, planos de geminação, eixos cristalográficos, faces cristalinas , etc; e 
uma direção de vibração do mineral (raio lento ou rápido). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No exemplo, o ângulo de extinção e, seria aquele formado entre o eixo 
cristalográfico c, ou a direção de maior alongamento , com o raio rápido do mineral. 
Observar que os raios lento e rápido sempre fazem um ângulo de 90o entre si, e que para 
o mineral entrar em posição de extinção será necessária uma rotação de ε graus no 
sentido horário. 
Observe também que se a partir da posição inicial (o representado na figura) 
rotacionarmos no sentido anti-horário, para que o mineral entre em extinção, será 
necessário um giro de 90 - ε graus. 
 
Tipos de Extinção 
Extinção Reta ou Paralela: Quando o ângulo entre a 
direção cristalográfica coincidir com uma das direções de 
vibração do mineral. No caso do exemplo, a direção 
cristalográfica considerada foi a clivagem  o ângulo entre o 
raio rápido (r) e a direção de clivagem é de 0o  o ângulo do 
raio lento com a direção de clivagem é de 90o. 
Observe que no exemplo, o mineral está em posição de 
extinção, pois os raios rápido e lento estão paralelos ao 
analisador e polarizador. 
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Extinção Inclinada ou Oblíqua: Quando o ângulo entre a 
direção cristalográfica não coincidir com nenhuma das 
direções de vibração do mineral. No caso do exemplo, a 
direção cristalográfica considerada foi a clivagem o ângulo 
entre o raio rápido e a direção de clivagem é = ε ≠ 0o  o 
ângulo do raio lento com a direção de clivagem é também é ≠ 
0 e = 90o - ε 
Observe que no exemplo, o mineral está em posição de 
extinção, pois os raios rápido e lento estão paralelos ao 
analisador e polarizador. 
 
 
 
Extinção Simétrica: Quando as direções de vibração dos 
raios rápido (r) e lento (l) se posicionam na bissetriz do 
ângulo formado entre duas direções cristalográficas.do 
mineral. 
No caso do exemplo, as direções cristalográficas 
consideradas foram os dois traços de clivagem o ângulo 
entre os traços de clivagem e qualquer uma das direções de 
vibração do mineral é sempre ε. 
Observe que no exemplo, o mineral está em posição de 
extinção, pois os raios rápido e lento estão paralelos ao 
analisador e polarizador. 
 
9 Determine os ângulos e tipos de extinção para os minerais das lâminas dadas, fazendo 
para cada um, esquemas mostrando as relações entre as direções de vibração e 
cristalográficas dos minerais 
1- Mineral: hornblenda (verde pleocróica) 
Lâmina 621-630 
Direção Cristalográfica Escolhida: ____________________________________ 
Tipo de Extinção: _________________________________________________ 
Ângulo de Extinção: _______________________________________________ 
 
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2- Mineral: sillimanita (hábito acicular) 
Lâminas: 2421-2435 
Direção Cristalográfica Escolhida: ____________________________________ 
Tipo de Extinção: _________________________________________________ 
Ângulo de Extinção: _______________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3- Mineral: calcita (mais comum na lâmina) 
Lâminas: 2469-2478 
Direção Cristalográfica Escolhida: ____________________________________ 
Tipo de Extinção: _________________________________________________ 
Ângulo de Extinção: _______________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4- Mineral: biotita (marrom pleocróico) 
Lâminas: 841-850 
Direção Cristalográfica Escolhida: ____________________________________ 
Tipo de Extinção: _________________________________________________ 
Ângulo de Extinção: _______________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Há informações acerca desta aula em: www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/elearn.html. 
 
Nardy, 2006